JPH026490B2 - - Google Patents
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- JPH026490B2 JPH026490B2 JP58241420A JP24142083A JPH026490B2 JP H026490 B2 JPH026490 B2 JP H026490B2 JP 58241420 A JP58241420 A JP 58241420A JP 24142083 A JP24142083 A JP 24142083A JP H026490 B2 JPH026490 B2 JP H026490B2
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- JP
- Japan
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- heat pump
- hot water
- engine
- engine heat
- flow path
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Greenhouses (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンヒートポンプと温室内の放
熱器とに亘つて温水をポンプで強制循環させるよ
う構成したエンジンヒートポンプ利用の温室暖房
装置に関する。
熱器とに亘つて温水をポンプで強制循環させるよ
う構成したエンジンヒートポンプ利用の温室暖房
装置に関する。
従来、上記装置においては、温室内を設定温度
に維持する制御手段としては、室温の変動に対す
るエンジンヒートポンプの発停と、エンジンヒー
トポンプの出口温水温度を設定値に保つエンジン
の回転数制御を組合わせることが考えられていた
が、自然対流を利用した放熱器として放熱管を室
内に敷設した温室暖房装置では、実際には室内熱
負荷に対応したエンジン回転数制御は行われず、
室温変動によつて発停を繰返すことになり、エン
ジンスタータの早期損耗やバツテリの早期劣化を
もたらす欠点があつた。
に維持する制御手段としては、室温の変動に対す
るエンジンヒートポンプの発停と、エンジンヒー
トポンプの出口温水温度を設定値に保つエンジン
の回転数制御を組合わせることが考えられていた
が、自然対流を利用した放熱器として放熱管を室
内に敷設した温室暖房装置では、実際には室内熱
負荷に対応したエンジン回転数制御は行われず、
室温変動によつて発停を繰返すことになり、エン
ジンスタータの早期損耗やバツテリの早期劣化を
もたらす欠点があつた。
上記のような作動が行われる理由を、第３図に
示す、放熱器（放熱管）の放熱特性Ａ、温室の熱
損失特性Ｂ、及びエンジンヒートポンプの各回転
数における能力特性Ｃとの相関において考祭す
る。
示す、放熱器（放熱管）の放熱特性Ａ、温室の熱
損失特性Ｂ、及びエンジンヒートポンプの各回転
数における能力特性Ｃとの相関において考祭す
る。
今、室温が一定値にあるとすると、放熱器の放
熱量（QRA）と、室温の熱損失（QR）と、エン
ジンヒートポンプの加温能力（QHP）とが互い
に等しい平衡状態（QRA＝QR＝QHP）となり、
エンジンヒートポンプの運転状態は、特性ＡとＣ
の交点として与えられる。又、出口温水温度が設
定温度Twで、外気温Tabのとき、エンジンヒー
トポンプはａ点で平衡運転状態となつている。
熱量（QRA）と、室温の熱損失（QR）と、エン
ジンヒートポンプの加温能力（QHP）とが互い
に等しい平衡状態（QRA＝QR＝QHP）となり、
エンジンヒートポンプの運転状態は、特性ＡとＣ
の交点として与えられる。又、出口温水温度が設
定温度Twで、外気温Tabのとき、エンジンヒー
トポンプはａ点で平衡運転状態となつている。
そして、この状態から外気温がTabから
Tab′に上昇したとすると、温室の熱損失はＱか
らQ′に減少することになり、エンジンヒートポ
ンプの運転状態が負荷に追従するならば(b)点に移
行しなければならない。しかし、放熱器の特性か
ら実際には(C)点に移り出口温水温度がTw′に低下
するため、特性Ａに沿つて(a)点に戻る。そして、
実際の運転では外気温上昇によつても運転状態は
(a)点に保たれ、過剰能力（Ｑ−Q′）に相当して
室温が上昇し、室温設定範囲の上限に至るとエン
ジンヒートポンプは停止する。そして、室温が設
定範囲の下限より低下するとヒートポンプが再び
起動する。
Tab′に上昇したとすると、温室の熱損失はＱか
らQ′に減少することになり、エンジンヒートポ
ンプの運転状態が負荷に追従するならば(b)点に移
行しなければならない。しかし、放熱器の特性か
ら実際には(C)点に移り出口温水温度がTw′に低下
するため、特性Ａに沿つて(a)点に戻る。そして、
実際の運転では外気温上昇によつても運転状態は
(a)点に保たれ、過剰能力（Ｑ−Q′）に相当して
室温が上昇し、室温設定範囲の上限に至るとエン
ジンヒートポンプは停止する。そして、室温が設
定範囲の下限より低下するとヒートポンプが再び
起動する。
つまり、外気温が変化してもエンジンヒートポ
ンプは(a)点で全力運転されて回転数は変化するこ
とがないのである。
ンプは(a)点で全力運転されて回転数は変化するこ
とがないのである。
本発明は、上記従来運転における欠点を解消
し、暖房負荷に応じたエンジン回転数制御によつ
て連続的かつ安定した運転を効率よく行えるよう
にすることを目的としたものである。
し、暖房負荷に応じたエンジン回転数制御によつ
て連続的かつ安定した運転を効率よく行えるよう
にすることを目的としたものである。
本発明の特徴とするところは、前記温水循環用
ポンプを圧送量を一定にして運転するとともに、
前記エンジンヒートポンプの出口温水温度を設定
値に維持するようエンジンの調速装置と出口温水
温度検出センサとを連係し、かつ、前記エンジン
ヒートポンプから前記放熱器への流量を制限する
ためのバイパス流路を設けるとともに、このバイ
パス流路への流量を調節する弁機構を設け、外気
温度を検出するセンサの検出結果に基づいて、外
気温度が低下するにつれてバイパス流量を可逆的
に減少させるように前記弁機構を制御するバイパ
ス流量制御手段を設備してある点にあり、その作
用効果は次のとおりである。
ポンプを圧送量を一定にして運転するとともに、
前記エンジンヒートポンプの出口温水温度を設定
値に維持するようエンジンの調速装置と出口温水
温度検出センサとを連係し、かつ、前記エンジン
ヒートポンプから前記放熱器への流量を制限する
ためのバイパス流路を設けるとともに、このバイ
パス流路への流量を調節する弁機構を設け、外気
温度を検出するセンサの検出結果に基づいて、外
気温度が低下するにつれてバイパス流量を可逆的
に減少させるように前記弁機構を制御するバイパ
ス流量制御手段を設備してある点にあり、その作
用効果は次のとおりである。
つまり、ある平衡運転状態から外気温度が上昇
（又は低下）すると、バイパス流量を増して（又
は減らして）放熱器への温水供給量が減少（又は
増加）されることになり、その結果、エンジンヒ
ートポンプへの戻り温水温度が高くなり（又は低
く）、出口温水温度を一定に維持するためにエン
ジン回転数が減少（又は増大）制御され、低負荷
での負荷変動に対してもエンジンヒートポンプを
頻繁に発停するようなことなく負荷に応じた連続
的な運転を安定して行うことが可能となつたので
ある。
（又は低下）すると、バイパス流量を増して（又
は減らして）放熱器への温水供給量が減少（又は
増加）されることになり、その結果、エンジンヒ
ートポンプへの戻り温水温度が高くなり（又は低
く）、出口温水温度を一定に維持するためにエン
ジン回転数が減少（又は増大）制御され、低負荷
での負荷変動に対してもエンジンヒートポンプを
頻繁に発停するようなことなく負荷に応じた連続
的な運転を安定して行うことが可能となつたので
ある。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図は温室暖房装置の全体を示す概略構成を
示し、図において符号１は温室、２は作物栽培畝
間に敷設配管した自然熱器としての放熱管、３は
エンジンヒートポンプ、４は温水強制循環用のポ
ンプである。
示し、図において符号１は温室、２は作物栽培畝
間に敷設配管した自然熱器としての放熱管、３は
エンジンヒートポンプ、４は温水強制循環用のポ
ンプである。
前記エンジンヒートポンプ３は、エンジン５で
駆動される冷媒圧縮器６、凝縮器７、膨張弁８、
ポンプ９で供給される井水１０を熱源水とする蒸
発器１１、エンジン冷却によつて加熱された温水
を熱源とする第１熱交換器１２、及びエンジン排
ガスを熱源とする第２熱交換器１３とから構成さ
れており、前記ポンプ４によつて導入した水を凝
縮器７、第１熱交換器１２、及び第２熱交換器１
３の順に流動させて加熱したのち、前記放熱器２
に供給循環するようになつている。
駆動される冷媒圧縮器６、凝縮器７、膨張弁８、
ポンプ９で供給される井水１０を熱源水とする蒸
発器１１、エンジン冷却によつて加熱された温水
を熱源とする第１熱交換器１２、及びエンジン排
ガスを熱源とする第２熱交換器１３とから構成さ
れており、前記ポンプ４によつて導入した水を凝
縮器７、第１熱交換器１２、及び第２熱交換器１
３の順に流動させて加熱したのち、前記放熱器２
に供給循環するようになつている。
又、前記エンジンヒートポンプ３の温水出口近
傍には温度センサSiが設けられ、温水出口温度t2
が一定値に維持されるようエンジン５の調速機構
１４が制御回路１５を介して制御されるようにな
つている。
傍には温度センサSiが設けられ、温水出口温度t2
が一定値に維持されるようエンジン５の調速機構
１４が制御回路１５を介して制御されるようにな
つている。
又、エンジンヒートポンプ３から導出した温水
供給流路１６とヒートポンプ３に導入される戻り
流路１７とに亘つてバイパス流路１８が設けられ
るとともに、温水供給流路１６とバイパス流路１
８との接続点には、ヒートポンプ３から送り出さ
れる一定量の温水のうちの一部をバイパス流路１
８に導くとともに、その流量を調節する電磁式開
度調節自在な弁機構１９が設けられている。
供給流路１６とヒートポンプ３に導入される戻り
流路１７とに亘つてバイパス流路１８が設けられ
るとともに、温水供給流路１６とバイパス流路１
８との接続点には、ヒートポンプ３から送り出さ
れる一定量の温水のうちの一部をバイパス流路１
８に導くとともに、その流量を調節する電磁式開
度調節自在な弁機構１９が設けられている。
そして、この弁機構１９は、温室１近傍に設け
られた外気温度検出センサS2の検出結果に基づい
てバイパス流量を制御するよう前記制御回路１５
に接続されており、外気温度が上昇（又は低下）
するにつれてバイパス流量を可逆的に増加（又は
減少）するよう制御される。
られた外気温度検出センサS2の検出結果に基づい
てバイパス流量を制御するよう前記制御回路１５
に接続されており、外気温度が上昇（又は低下）
するにつれてバイパス流量を可逆的に増加（又は
減少）するよう制御される。
今、一定の室温で平衡運転状態にあるときの放
熱器２の放熱量を（QRA）、エンジンヒートポン
プ能力を（QHP）、エンジンヒートポンプ３から
の送り出し温水量をG0、バイパス流量をＧ、ヒ
ートポンプ入口温水温度をt1、ヒートポンプ出口
温水温度をt2、及び、温室１の出口温水温度をt3
とすると、 QRA＝（G0−Ｇ）（t2−t3） ……(i) QHP＝G0（t2−t1） ……(ii) t3（G0−Ｇ）＋t2G＝t1G0 ……(iii) t3＝t1G0−t2G／G0−Ｇ ……(iii)′ の式が成立する。(iii)′式を(i)式に代入すると、 QRA（G0−Ｇ）（t2−t1G0−t2G／G0−Ｇ）＝t2（G0−
Ｇ）−（t1G0−t2G）＝G0（t2−t1）＝QHP となる。つまり、バイパス流量に関係なくエンジ
ンヒートポンプ能力を総て温室１に供給すること
ができる。
熱器２の放熱量を（QRA）、エンジンヒートポン
プ能力を（QHP）、エンジンヒートポンプ３から
の送り出し温水量をG0、バイパス流量をＧ、ヒ
ートポンプ入口温水温度をt1、ヒートポンプ出口
温水温度をt2、及び、温室１の出口温水温度をt3
とすると、 QRA＝（G0−Ｇ）（t2−t3） ……(i) QHP＝G0（t2−t1） ……(ii) t3（G0−Ｇ）＋t2G＝t1G0 ……(iii) t3＝t1G0−t2G／G0−Ｇ ……(iii)′ の式が成立する。(iii)′式を(i)式に代入すると、 QRA（G0−Ｇ）（t2−t1G0−t2G／G0−Ｇ）＝t2（G0−
Ｇ）−（t1G0−t2G）＝G0（t2−t1）＝QHP となる。つまり、バイパス流量に関係なくエンジ
ンヒートポンプ能力を総て温室１に供給すること
ができる。
ここで、外気温度が上昇（又は低下）して温室
１の熱負荷が減少（又は増大）したときにバイパ
ス流量Ｇを増加（又は減少）すると、入口温水温
度t1が上昇（又は低下）して温度t2も上昇（又は
低下）し、出口温水温度t2を設定温度Twに維持
するためにエンジン回転数を減少（又は増加）制
御され、エンジンヒートポンプ能力が温室負荷に
応じた値に減少（又は増加）されるのである。
１の熱負荷が減少（又は増大）したときにバイパ
ス流量Ｇを増加（又は減少）すると、入口温水温
度t1が上昇（又は低下）して温度t2も上昇（又は
低下）し、出口温水温度t2を設定温度Twに維持
するためにエンジン回転数を減少（又は増加）制
御され、エンジンヒートポンプ能力が温室負荷に
応じた値に減少（又は増加）されるのである。
例えば第３図において外気温度がTabから
Tab′に上昇すると、エンジン回転数はｎから
n′に低下されて(C)点で平衡運転状態となるのであ
る。
Tab′に上昇すると、エンジン回転数はｎから
n′に低下されて(C)点で平衡運転状態となるのであ
る。
尚、第２図は別実施例を示し、この場合は、バ
イパス流路１８を循環用ポンプ４と並列に設ける
とともに、このバイパス流路１８中に、外気温度
の上昇（又は低下）につれてバイパス流量を増加
（又は減少）する電磁式の弁機構１９を設けてあ
り、これによつても上記と同様なエンジン回転数
制御によるヒートポンプ能力の増れ制御が可能で
ある。
イパス流路１８を循環用ポンプ４と並列に設ける
とともに、このバイパス流路１８中に、外気温度
の上昇（又は低下）につれてバイパス流量を増加
（又は減少）する電磁式の弁機構１９を設けてあ
り、これによつても上記と同様なエンジン回転数
制御によるヒートポンプ能力の増れ制御が可能で
ある。
図面は本発明に係るエンジンヒートポンプ利用
の温室暖房装置の実施例を示し、第１図は温室暖
房設備の全体を示す概略構成図、第２図は別実施
例の全体概略構成図、第３図は放熱器放熱特性、
温室熱損失特性及びヒートポンプ加熱能力特性を
示す線図である。 １……温室、２……放熱器、３……エンジンヒ
ートポンプ、４……温水循環用ポンプ、１４……
調速装置、１８……バイパス流路、１９……弁機
構、１６……温水供給流路、１７……戻り流路。
の温室暖房装置の実施例を示し、第１図は温室暖
房設備の全体を示す概略構成図、第２図は別実施
例の全体概略構成図、第３図は放熱器放熱特性、
温室熱損失特性及びヒートポンプ加熱能力特性を
示す線図である。 １……温室、２……放熱器、３……エンジンヒ
ートポンプ、４……温水循環用ポンプ、１４……
調速装置、１８……バイパス流路、１９……弁機
構、１６……温水供給流路、１７……戻り流路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンヒートポンプ３と温室１内の自然放
熱型の放熱器２とに亘つて温水をポンプ４で強制
循環させるよう構成したエンジンヒートポンプ利
用の温室暖房装置であつて、前記温水循環用ポン
プ４を圧送量を一定にして運転するとともに、前
記エンジンヒートポンプ３の出口温水温度を設定
値を維持するようエンジン５の調速装置１４と出
口温水温度検出センサS1とを連係し、かつ、前記
エンジンヒートポンプ３から前記放熱器２への流
量を制限するためのバイパス流路１８を設けると
ともに、このバイパス流路１８への流量を調節す
る弁機構１９を設け、外気温度を検出するセンサ
S2の検出結果に基づいて、外気温度が低下するに
つれて、バイパス流量を可逆的に減少させるよう
に前記弁機構１９を制御するバイパス流量制御手
段を設備してあるエンジンヒートポンプ利用の温
室暖房装置。 ２ 前記バイパス流路１８が、エンジンヒートポ
ンプ３から導出された温水供給流路１６と、エン
ジンヒートポンプ３に導入される戻り流路１７に
亘つて形成されている特許請求の範囲第１項に記
載の温室暖房装置。 ３ 前記バイパス流路１８が、前記循環用ポンプ
４と並列に設けられている特許請求の範囲第１項
に記載の温室暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241420A JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58241420A JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133231A JPS60133231A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH026490B2 true JPH026490B2 (ja) | 1990-02-09 |
Family
ID=17074024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58241420A Granted JPS60133231A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | エンジンヒ−トポンプ利用の温室暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133231A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598423Y2 (ja) * | 1991-05-22 | 1999-08-09 | 日本ユーキ株式会社 | 床暖房装置 |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP58241420A patent/JPS60133231A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133231A (ja) | 1985-07-16 |
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